37、Linux 性能分析工具全解析

Linux 性能分析工具全解析

1. 符号表与编译标志

在对系统进行性能分析时，我们会立刻遇到一个问题。虽然观察系统的自然状态很重要，但工具往往需要额外的信息才能理解事件。

部分工具需要特殊的内核选项，比如 perf、Ftrace 和 LTTng。因此，可能需要构建并部署一个新的内核来进行相关测试。

调试符号在将原始程序地址转换为函数名和代码行时非常有用。部署带有调试符号的可执行文件不会改变代码的执行，但需要有包含调试信息的二进制文件和内核副本，至少对于想要分析的组件是这样。像 perf 这类工具，在目标系统上安装调试符号后能发挥更好的作用。

如果希望工具生成调用图，可能需要启用栈帧进行编译；若要工具准确地将地址与代码行关联起来，可能需要以较低的优化级别进行编译。

最后，一些工具需要在程序中插入检测代码来捕获样本，因此需要重新编译这些组件。例如，应用程序的 gprof 以及内核的 Ftrace 和 LTTng 就属于这种情况。

需要注意的是，对观察的系统改动越多，就越难将测量结果与生产系统关联起来。最好采取观望的态度，只有在明确需要时再进行更改，并且要意识到每次更改都会改变测量的内容。

2. 开始性能分析

当查看整个系统时，一个很好的起点是使用像 top 这样的简单工具，它能快速给出系统的概览。它会显示内存使用情况、哪些进程在占用 CPU 周期，以及这些情况在不同核心和时间上的分布。

• 如果 top 显示单个应用程序在用户空间占用了所有 CPU 周期，那么可以使用 perf 对该应用程序进行分析。
• 如果有两个或更多进程的